具有一体的轴承单元的泵组的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种栗组、特别是一种用于热力或饮用水设备的抽湿空气栗，其包括限定栗腔的栗壳、电动机和承载电动机的转子的轴，该轴由至少一个固定在缝管中的轴承单元支承，轴穿过该轴承单元延伸，其中，轴承单元一体地由塑料注射成型并且包括滑动轴承和轴承座。
【背景技术】
[0002]在当今的栗组中，这样的轴承单元的部件大多由于它们的功能特性而在结构上彼此独立并且在各个彼此独立的制造步骤中制成。通常滑动轴承由石墨、金属或耐磨的塑料制成，而形状锁合或力锁合地收纳滑动轴承的轴承座则由传统的易磨损的塑料或金属制成。
[0003]一般而言，在包括多个部件的这样的组件中产生较大的公差、特别是由于各单体部件的公差相加。此外，需要一个或多个装配步骤，在该装配步骤中将各部件拼合在一起、例如通过将碳素轴承压入轴承座内。在必要时，为了将轴承固定在栗组内的一个轴承座或多个轴承座中，还需要附加的紧固部件例如弹性体部件、金属夹/金属部件、塑料夹/塑料部件。最后大多数还需要对制造的单体部件进行事后的机械加工，特别是在希望与另外的部件例如轴承座上的轴承盖连接时。在装配过程前对碳素轴承进行加工例如通过表面打光、倒棱等。特别是常常还必须对金属的轴承盖进行机械加工、例如通过车削或铣削加工，以便能够实现用于收纳碳素轴承或塑料轴承等的足够精密的轴承底座。需要注意的是:碳素轴承的可机械加工性是有限的。
【发明内容】
[0004]因此本发明的目的是，克服所述缺点并提供一种用于栗组的轴承单元，该轴承单元能够承受高负荷，并且在该轴承单元中，在降低公差的情况下存在对所有组件的高精度制造并且同时降低装配费用和相应的生产和装配成本。
[0005]这个目的通过具有权利要求1的特征的栗组得以实现。在从属权利要求中列举了栗组的或者根据本发明的轴承单元的有益的改进方案。
[0006]根据本发明提出一种栗组、特别是一种用于热力或饮用水设备的抽湿空气栗，其包括:限定栗腔的栗壳；电动机；和承载电动机的转子的轴，该轴由至少一个固定在缝管中的轴承单元支承，轴穿过该轴承单元延伸，其中，轴承单元一体地由塑料注射成型并且包括滑动轴承和轴承座，其中，轴承单元具有构成滑动轴承的、支承轴的内部区域以及构成轴承座的、保持在缝管中的外部区域，并且轴承单元完全由起摩擦作用的塑料制成或者仅仅构成滑动轴承的内部区域是轴承座的由起摩擦作用的材料构成的涂层或覆层。
[0007]起摩擦作用的塑料或者起摩擦作用的材料特别是一种这样的塑料或者一种这样的材料，该塑料/材料在它的耐磨性方面、就是说在它的磨耗方面是优化的，就是说是无磨损的或至少减少磨损的。此外，起摩擦作用的塑料或者起摩擦作用的材料还拥有润滑的作用和降低的静摩擦。因此根据本发明的轴承单元拥有集成的摩擦功能。“起摩擦作用的”就此而论意味着:塑料材料本身已经拥有摩擦功能或者是摩擦优化的，例如通过添加确定的纳米级的和/或微米级的(mikroskalig)填料，下面还将对此加以阐述。
[0008]一体的轴承单元在本发明的意义中应该理解为这样的组件，该组件构成一个唯一的构件，就是说在该构件中各个部件不可分离地、特别是材料锁合地相互连接。由于轴承座与滑动轴承的一体性，能够以较小的公差精密地制作轴承单元。另外，由塑料制造轴承单元提供更加自由的造型空间。在一体的轴承单元的情况中完全省略了事后加工。
[0009]在根据本发明的轴承单元中，轴承座构成用于滑动轴承的机械支撑结构，该机械支撑结构构成轴承单元的外部区域。轴承座将滑动轴承同轴地包围并且设置成用于装配在缝管中。因此轴承座用于将轴承单元机械紧固在栗组中。滑动轴承相应地由轴承座的径向内侧的区域构成，该区域为了摩擦应力而是经过优化的。滑动轴承朝向轴拥有起摩擦作用的表面，该表面是用于轴的工作面，其中，在栗组的运行中在滑动面与轴之间存在充满流体的轴承间隙。
[0010]优选地，根据本发明的轴承单元适合于应用在抽湿空气栗中，就是说在湿式运行的电动机中。在这种马达类型中，转子室通过缝管、特别是间隙罩(Spalttopf)而与定子密封地分离。轴承单元可以紧固在湿式运行的电动机的缝管上或直接紧固在定子上。特别是沿着轴向方向观看，所述轴承单元设置在电动机的起电磁作用的部件(转子，定子)与栗腔之间。
[0011]优选在轴承座上一体成型有从这个轴承座起基本上径向向外延伸的法兰。这个法兰例如可以构造成环形盘状作为轴承盖或者以窄的凸缘的形式远离该轴承座延伸。轴承盖保护轴承并且构成电动机与栗腔之间的隔离。当轴承座置入缝管或间隙罩中时，法兰作为凸缘构成止挡。通过将法兰整合在轴承单元中，节省了一个另外的、需单独制造的构件包括相应的附加的装配步骤。
[0012]在第一实施变型中，轴承单元设计为材料一体的(materialeinstueckig)。这意味着:它完全由唯一的起摩擦作用的塑料材料、例如PEEK注射成型，该塑料材料在一个唯一的注射成型过程中既构成轴承座也构成滑动轴承。因此根据这种实施变型轴承座不是由第一塑料材料制成而滑动轴承不是由第二塑料材料制成。更确切地说这些部件由同样的材料构成。出于这个原因，滑动轴承与轴承座不能被有形地区分。因此轴承座的指向轴的内侧面同时构成滑动轴承的工作面。
[0013]这个意义中的唯一的塑料材料还理解为一种复合材料，该复合材料可以由两种或更多不同塑料的混合物构成。在此例如可以使用一种不起摩擦作用的塑料基本材料，该塑料基本材料通过至少一种添加的起摩擦作用的材料得到优化，就是说比塑料基本材料本身更加耐磨。作为备选，复合材料的两种或所有塑料材料可以是起摩擦作用的。
[0014]根据第二实施变型，轴承单元可以由至少两种不同的材料组分组成。例如它可以由两种塑料材料制成，其中，轴承座由第一塑料材料构成，而构成滑动轴承的涂层由第二塑料材料构成。这两种塑料材料构成连接搭档(Verbindungspartner)，所述连接搭档通过材料锁合和力锁合的混合而结合在一起，因而存在轴承单元的一体性。这样为了吸收径向力和优选还有轴向力，构成轴承座的第一塑料材料由坚固的并且具有高机械稳定性的材料组成、例如通过在所述塑料中使用纤维增强。然而第一塑料材料并不一定必须拥有摩擦特性，因为它并不承担对轴的支承。与此相反，构成滑动轴承的第二塑料材料是起摩擦作用的、特别是优化的塑料。
[0015]通过材料锁合/力锁合的组合，虽然两个连接搭档原则上不可分离地彼此连接、或者不能无损伤地彼此分离。然而如果将轴以可逆的形式锁定在轴承间隙中，那么可以取消两个连接搭档之间的材料锁合连接。出于这个原因，在连接搭档之间可以附加地具有存在形状锁合连接、例如形状为轴承座的指向轴的内侧面上的造型。
[0016]因此根据上面提到的实施变型，轴承单元和滑动轴承可以由两种不同的塑料材料或者由相同的塑料基本材料组成，然后至少在构成滑动轴承的塑料基本材料中掺合至少一种起摩擦作用的材料、就是说起降低磨损的和起润滑作用的材料。在使用两种不同的拥有同样的塑料基本材料的的塑料材料的情况中，可以在滑动轴承与轴承座之间构成一个特别强力的和良好的材料连接。
[0017]所掺合的材料例如可以是纳米颗粒形式的碳化硅(SiC)、二氧化钛(T12)、硫化锌(ZnS)、氧化硼、氮化硼和/或CNT (Carbon Nanotubes (碳纳米管))。在所述材料的情况下，重量份额例如可以在I体积％ (体积百分比)至20体积％之间、优选在1.0体积％与10体积％之间。所述纳米颗粒的平均粒度优选在Inm与10nm之间。也可以使用两种或更多种不同的所述纳米粒度和/或纳米颗粒种类、特别是I至20nm尺寸级的第一种类纳米颗粒与20nm至10nm尺寸级的第二种类纳米颗粒的组合。需要特别强调的是:所谓的碳纳米管(CNT)作为纳米级的填料，特别是已经证实为特别降低磨损的多壁纳米管(MffCNTs)(MuIt1-wa11-CNT s)。
[0018]作为备选或补充，可以为构成滑动轴承的塑料材料掺入至少一种微米填料